浅析新疆昭苏县阿尔恰勒铅锌矿矿床成因

梁清栋

（新疆维吾尔自治区有色地质勘查局七〇三队 伊宁 835000）

1 区域地质背景

西天山造山带位于中亚造山带的西南部，西起乌兹别克斯坦，经塔吉克斯坦、哈萨克斯坦、吉尔吉斯斯坦，向东延伸至中国新疆与甘肃交界部位，全长约2500 km。西天山由南向北具有4 条深大断裂，依次为塔里木北缘断裂、那拉提南缘断裂、那拉提北缘断裂、天山北缘断裂，将其从南向北划分为南天山褶皱带、中天山地块、伊犁地块、准噶尔板块（王作勋等，1990；左国朝等，2008；Gaoetal，2009；朱志新等，2011）。

乌孙山位于伊犁板块南缘，主体由晚古生代南天山洋向伊犁板块之下俯冲形成（Gaoetal.，2009;Yu⁃etal.，2018），地层由老到新有下石炭统大哈拉军山组（C1d）、阿克沙克组（C1a），上石炭统伊什基里克组（C2y），下二叠统乌郎组（P1w），上二叠统铁木里克组（P2t），侏罗系下中统水西沟群（J1-2sh），第三系中-上新统（N1-2）和第四系（Q4）等。

2 矿床地质特征

2.1 地层

阿尔恰勒矿区位于乌孙山的西南缘，矿区内地层主要为下石炭统大哈拉军山组和下石炭统阿克沙克组。

大哈拉军山组主要出露于矿区北部，呈北东-南西向展布，为一套陆相-滨浅海相中基性、酸性熔岩，沿山脊分布，上界与阿克萨克上亚组（C1ab）呈不整合接触关系。为区域主要的金铜矿赋矿层位。

阿克沙克组出露于工区南部，呈北东-南西向展布，主要为一套正常陆源浅海相碎屑岩及浅海台地相碳酸盐岩沉积，含丰富的珊瑚类和腕足类等古生物化石。

2.2 岩浆岩

区域侵入岩主要沿伊什基里克基底断裂分布，组成一东西向延伸的岩浆岩带。以华力西中期酸性侵入岩为主，呈岩基、岩床、岩脉状产出于大哈拉军山组地层中，岩性主要有肉红色钾质花岗岩、花岗闪长岩，此外在工作区一带，分布有东西向的钠长斑岩。华力西中期酸性侵入岩与区域上的斑岩型铜钼矿化（如苏阿苏铜钼矿）有成因联系。华力西晚期侵入岩以浅成岩或脉岩形式侵位于中石炭统伊什基里克组地层内，岩体内发育细小的磁铁矿脉，具铜镍矿化。

2.3 构造

区域内褶皱、构造发育。褶皱主要为伊什基里克复式向斜，其走向近东西，矿床位于一个单斜构造上，局部可见由构造挤压变形引起的揉皱构造。

阿尔恰勒矿区的断裂构造有东北东向的F1和F2、北北西向的F3和F4两组断层。F1为逆断层，断层面倾向南东，倾角60°，断裂带较宽，并含有大量的断层角砾和断层泥，F1是成矿后的断裂，错断矿体然后被F3和F4切穿；F2为逆断层，断层面倾向北西，倾角50°，断裂带宽1.5m，含有大量的断层角砾和断层泥，F2为成矿前构造，被F1、F3和F4错断；F3为走滑逆断层，断层面倾向北东，倾角60°，断裂带宽5～10m并含有大量的断层角砾，F3是成矿后的断裂，错断矿区南部脉状的铜矿点；F4为走滑逆断层，断层面倾向南西，倾角60°，F4是成矿后的断裂，错断F1和F2，断距达到20m，并将阿尔恰勒矿体错断为东、西两个部分。

2.4 矿石特征

阿尔恰勒矿区富含硫化物的矽卡岩主要成浸染状、条带状、不规则状。矿石中金属矿物主要为黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、方铅矿，非金属矿物主要为石英、方解石、阳起石、石榴石等。

矿石的结构主要有：（1）半自形-自形粒状结构；（2）他形：黄铜矿呈他形不规则分布于矿石内；（3）交代结构：闪锌矿交代黄铁矿，绿帘石交代阳起石，方解石交代闪锌矿等；（4）揉皱结构：方铅矿局部呈揉皱结构分布；（5）放射状结构：阳起石呈放射状结构。矿石的主要构造有浸染状、条带状。

围岩蚀变主要有硅化、阳起石化、碳酸盐化，其次为绿泥石化和绿帘石化。阳起石化与矿石矿化关系密切，常可见浸染状或不规则状矿石矿物，是重要的找矿标志。

3 同位素地球化学

3.1 S同位素

阿尔恰勒S同位素分析结果所示，测试的硫化物主要为黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、方铅矿。黄铁矿的δ34SV-CDT(‰)值范围为-0.4～2.3‰，平均值为0.94‰；黄铜矿的δ34SV-CDT(‰)值 范 围 为-2.6～1.2‰，平均值为-0.15‰；闪锌矿的值范围为-7～1.1‰，平均值为-1.79‰；方铅矿的δ34SV-CDT(‰)值范围为-7.1～1.3‰，平均值为-2.26‰；所有硫化物的值范围为-7.1～2.3‰，平均值为-1.41‰，多数硫化物的δ34S位于0值附近，显示出硫来源于地幔或地壳深部的特征，但有少部分的δ34S 值偏低，结合矿区层控特征，推断可能是由于层间水的沉积作用及生物细胞的生物作用导致的。

3.2 Pb同位素

阿尔恰勒矿床的硫化物和全岩Pb同位素分析测试结果所示。25 件硫化物（包括闪锌矿、方铅矿、黄铁矿和黄铜矿），具有相对均一而且很低的放射性成因的铅同位素值，其中206Pb/204Pb 值变化范围18.266至18.880，207Pb/204Pb值变化范围为15.577 至15.668，208Pb/204Pb 值变化范围为38.068 至38.720。5件阿克沙克组灰岩样品的206Pb/204Pb 值变化范围18.829 至19.455，207Pb/204Pb 值变化范围为15.580 至15.622，208Pb/204Pb 值变化范围为38.089 至38.493；且μ 值在9.37-10.79，平均为9.55，明显大于地幔μ（=7.8）值。在Zartman（1981）的铅构造演化图解上，阿尔恰勒铅锌矿床矿石铅的投影点位于造山带演化曲线附近，显示矿石的铅可能主要来源于造山带。

4 结论

（1）阿尔恰勒铅锌矿位于下石炭统阿克沙克组灰岩，其上不整合接触大哈拉军山组火山岩。矿石主要金属矿物有黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、方铅矿，非金属矿物有石榴子石、阳起石、绿泥石、方解石、石英。区域内广泛发育的阳起石化可作为找矿标志。

（2）阿尔恰勒S 同位素，整体表现出岩浆硫的特征，部分硫值偏低可能是受到了层间水与生物作用的影响；Pb 同位素在铅构造模式图中均落在造山带演化曲线附近、分布也相对集中，暗示它们的矿石铅可能来源于造山带。

（3）结合阿尔恰勒铅锌矿的地质特征，同位素地球化学证据，本文认为其矿床成因可能与岩浆作用有关，深部的中酸性侵入体沿层间裂隙上升、运移，与围岩发生反应，形成矽卡岩型矿床。